lunaix-os/kernel/proc0.c

   1 #include <arch/x86/boot/multiboot.h>
   2 #include <lunaix/common.h>
   3 #include <lunaix/fs.h>
   4 #include <lunaix/fs/twifs.h>
   5 #include <lunaix/lunistd.h>
   6 #include <lunaix/lxconsole.h>
   7 #include <lunaix/mm/cake.h>
   8 #include <lunaix/mm/pmm.h>
   9 #include <lunaix/mm/valloc.h>
  10 #include <lunaix/mm/vmm.h>
  11 #include <lunaix/peripheral/ps2kbd.h>
  12 #include <lunaix/proc.h>
  13 #include <lunaix/spike.h>
  14 #include <lunaix/syscall.h>
  15 #include <lunaix/syslog.h>
  16 #include <stddef.h>
  17
  18 #include <hal/acpi/acpi.h>
  19 #include <hal/ahci/ahci.h>
  20 #include <hal/apic.h>
  21 #include <hal/ioapic.h>
  22 #include <hal/pci.h>
  23
  24 #include <klibc/string.h>
  25
  26 LOG_MODULE("PROC0")
  27
  28 extern void
  29 _lxinit_main(); /* lxinit.c */
  30
  31 void
  32 init_platform();
  33
  34 void
  35 lock_reserved_memory();
  36
  37 void
  38 unlock_reserved_memory();
  39
  40 void
  41 __do_reserved_memory(int unlock);
  42
  43 #define USE_DEMO
  44 // #define DEMO_SIGNAL
  45 #define DEMO_READDIR
  46
  47 extern void
  48 _pconsole_main();
  49
  50 extern void
  51 _signal_demo_main();
  52
  53 extern void
  54 _lxinit_main();
  55
  56 extern void
  57 _readdir_main();
  58
  59 void __USER__
  60 __proc0_usr()
  61 {
  62     pid_t p;
  63     if (!fork()) {
  64         _pconsole_main();
  65     }
  66
  67     if (!(p = fork())) {
  68 #ifndef USE_DEMO
  69         _exit(0);
  70 #elif defined DEMO_SIGNAL
  71         _signal_demo_main();
  72 #elif defined DEMO_READDIR
  73         _readdir_main();
  74 #else
  75         _lxinit_main();
  76 #endif
  77     }
  78
  79     waitpid(p, 0, 0);
  80
  81     while (1) {
  82         yield();
  83     }
  84 }
  85
  86 /**
  87  * @brief LunaixOS的零号进程，该进程永远为可执行。
  88  *
  89  * 这主要是为了保证调度器在没有进程可调度时依然有事可做。
  90  *
  91  * 同时，该进程也负责fork出我们的init进程。
  92  *
  93  */
  94 void
  95 __proc0()
  96 {
  97     init_platform();
  98
  99     init_proc_user_space(__current);
 100
 101     asm volatile("movw %0, %%ax\n"
 102                  "movw %%ax, %%es\n"
 103                  "movw %%ax, %%ds\n"
 104                  "movw %%ax, %%fs\n"
 105                  "movw %%ax, %%gs\n"
 106                  "pushl %0\n"
 107                  "pushl %1\n"
 108                  "pushl %2\n"
 109                  "pushl %3\n"
 110                  "retf" ::"i"(UDATA_SEG),
 111                  "i"(USTACK_TOP & ~0xf),
 112                  "i"(UCODE_SEG),
 113                  "r"(__proc0_usr)
 114                  : "eax", "memory");
 115 }
 116
 117 extern uint8_t __kernel_start;            /* link/linker.ld */
 118 extern uint8_t __kernel_end;              /* link/linker.ld */
 119 extern uint8_t __init_hhk_end;            /* link/linker.ld */
 120 extern multiboot_info_t* _k_init_mb_info; /* k_init.c */
 121
 122 char test_sequence[] = "Once upon a time, in a magical land of Equestria. "
 123                        "There were two regal sisters who ruled together "
 124                        "and created harmony for all the land.";
 125
 126 void
 127 __test_disk_io()
 128 {
 129     struct hba_port* port = ahci_get_port(0);
 130     struct hba_device* dev = port->device;
 131     char* buffer = vzalloc_dma(port->device->block_size);
 132     strcpy(buffer, test_sequence);
 133     kprintf("WRITE: %s\n", buffer);
 134     int result;
 135
 136     // 写入第一扇区 (LBA=0)
 137     result = dev->ops.write_buffer(dev, 0, buffer, dev->block_size);
 138     if (!result) {
 139         kprintf(KWARN "fail to write: %x\n", dev->last_error);
 140     }
 141
 142     memset(buffer, 0, dev->block_size);
 143
 144     // 读出我们刚刚写的内容！
 145     result = dev->ops.read_buffer(dev, 0, buffer, dev->block_size);
 146     kprintf(KDEBUG "%x, %x\n", port->regs[HBA_RPxIS], port->regs[HBA_RPxTFD]);
 147     if (!result) {
 148         kprintf(KWARN "fail to read: %x\n", dev->last_error);
 149     } else {
 150         kprint_hex(buffer, 256);
 151     }
 152
 153     vfree_dma(buffer);
 154 }
 155
 156 void
 157 init_platform()
 158 {
 159     // 锁定所有系统预留页（内存映射IO，ACPI之类的），并且进行1:1映射
 160     lock_reserved_memory();
 161
 162     assert_msg(kalloc_init(), "Fail to initialize heap");
 163
 164     acpi_init(_k_init_mb_info);
 165     apic_init();
 166     ioapic_init();
 167     timer_init(SYS_TIMER_FREQUENCY_HZ);
 168     clock_init();
 169     ps2_kbd_init();
 170     pci_init();
 171     ahci_init();
 172     // ahci_list_device();
 173
 174     fsm_init();
 175     vfs_init();
 176     twifs_init();
 177
 178     vfs_mount("/", "twifs", -1);
 179
 180     //__test_disk_io();
 181
 182     // cake_stats();
 183
 184     syscall_install();
 185
 186     console_start_flushing();
 187     console_flush();
 188
 189     unlock_reserved_memory();
 190
 191     for (size_t i = 0; i < (uintptr_t)(&__init_hhk_end); i += PG_SIZE) {
 192         vmm_del_mapping(PD_REFERENCED, (void*)i);
 193         pmm_free_page(KERNEL_PID, (void*)i);
 194     }
 195 }
 196
 197 void
 198 lock_reserved_memory()
 199 {
 200     __do_reserved_memory(0);
 201 }
 202
 203 void
 204 unlock_reserved_memory()
 205 {
 206     __do_reserved_memory(1);
 207 }
 208
 209 void
 210 __do_reserved_memory(int unlock)
 211 {
 212     multiboot_memory_map_t* mmaps = _k_init_mb_info->mmap_addr;
 213     size_t map_size =
 214       _k_init_mb_info->mmap_length / sizeof(multiboot_memory_map_t);
 215     // v_mapping mapping;
 216     for (unsigned int i = 0; i < map_size; i++) {
 217         multiboot_memory_map_t mmap = mmaps[i];
 218         uint8_t* pa = PG_ALIGN(mmap.addr_low);
 219         if (mmap.type == MULTIBOOT_MEMORY_AVAILABLE || pa <= MEM_4MB) {
 220             // Don't fuck up our kernel code or any free area!
 221             continue;
 222         }
 223         size_t pg_num = CEIL(mmap.len_low, PG_SIZE_BITS);
 224         size_t j = 0;
 225         if (!unlock) {
 226             for (; j < pg_num; j++) {
 227                 uintptr_t _pa = pa + (j << PG_SIZE_BITS);
 228                 if (_pa >= KERNEL_MM_BASE) {
 229                     // Don't fuck up our kernel space!
 230                     break;
 231                 }
 232                 vmm_set_mapping(PD_REFERENCED, _pa, _pa, PG_PREM_R, VMAP_NULL);
 233                 pmm_mark_page_occupied(
 234                   KERNEL_PID, _pa >> PG_SIZE_BITS, PP_FGLOCKED);
 235             }
 236             // Save the progress for later unmapping.
 237             mmaps[i].len_low = j * PG_SIZE;
 238         } else {
 239             for (; j < pg_num; j++) {
 240                 uintptr_t _pa = pa + (j << PG_SIZE_BITS);
 241                 vmm_del_mapping(PD_REFERENCED, _pa);
 242                 if (mmap.type == MULTIBOOT_MEMORY_ACPI_RECLAIMABLE) {
 243                     pmm_mark_page_free(_pa >> PG_SIZE_BITS);
 244                 }
 245             }
 246         }
 247     }
 248 }